交流逆變電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流逆變電路，包括三相交流電(1)、浪涌吸收電路(3)、整流濾波電路(5)、逆變電路(7)、負載(9)、檢測反饋電路(10)、控制電路(12)，驅(qū)動電路(14)；所述三相交流電(1)把電源信號(2)通過所述浪涌吸收電路(3)進行干擾信號處理后，把交流電信號(4)傳輸給所述整流濾波電路(5)；經(jīng)整流濾波后輸出所述直流電信號(6)為所述逆變電路(7)的四個功率開關(guān)管提供集電極電源；所述直流電信號(6)經(jīng)所述控制及驅(qū)動電路(12)控制逆變電路(7)四個功率開關(guān)管的PWM脈沖控制信號(13)輸出所述負載(9)所需的所述交流逆變信號(8)；所述交流逆變信號(8)經(jīng)所述檢測反饋電路(10)檢測后輸出反饋信號(11)為所述控制電路(12)提供控制信號；驅(qū)動電路(14)把控制信號(13)放大隔離后，驅(qū)動功率開關(guān)管。利用本實用新型，改善逆變電路的性能，減小變換電路中功率開關(guān)管的開關(guān)損耗，延長開關(guān)管的使用壽命，采用死區(qū)控制策略，實現(xiàn)負載阻抗調(diào)節(jié)。
【專利說明】交流逆變電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及軟開關(guān)技術(shù)，尤其涉及到通過變換器實現(xiàn)AC-DC-AC的交流逆變 電路的感應(yīng)加熱電源。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，交流逆變電路可用于交流電動機的變頻調(diào)速、提高市電電網(wǎng)的供電質(zhì)量、新 能源的開發(fā)和利用、不間斷電源、家用電器等眾多領(lǐng)域。但逆變器的高頻化必然帶來開關(guān)損 耗的問題。利用本實用新型，改善逆變電路的性能，減小開通損耗，抑制尖峰電壓，減少器件 的關(guān)斷損耗，保證功率管更好的工作；同時采用死區(qū)控制策略后，可實現(xiàn)負載阻抗調(diào)節(jié)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用功率開關(guān)管的通斷把工頻 50Hz變成負載所需頻率的交流逆變電路。
[0004] 交流逆變電路，包括三相交流電、浪涌吸收電路、整流濾波電路、逆變電路、負載、 檢測反饋電路、控制電路、驅(qū)動電路；
[0005] 所述三相交流電為所述的負載提供電信號；
[0006] 所述浪涌吸收電路對所述三相交流電的干擾信號進行處理；
[0007] 所述整流濾波電路把所述浪涌吸收電路輸出的三相交流信號經(jīng)所述整流濾波電 路整流濾波后為所述的逆變電路提供直流電壓信號；
[0008] 所述負載是通過所述逆變電路逆變后的方波電壓信號供給所述的負載；
[0009] 所述檢測反饋電路是通過電流互感器從負載端感應(yīng)出交流電，并經(jīng)處理后把反饋 信號送給所述控制電路；
[0010] 所述控制電路是把所述檢測反饋電路的信號送至所述控制電路，通過調(diào)節(jié)控制芯 片SG3525的6腳電阻大小可調(diào)控SG3525輸出的PWM脈沖頻率，通過調(diào)節(jié)9腳電壓來改變 輸出脈寬，通過調(diào)節(jié)死區(qū)電阻來控制死區(qū)時間，保證上、下功率開關(guān)管不能直通，避免同一 橋臂的2個功率開關(guān)管同時導(dǎo)通面造成電源直接短路，通過SG3525A內(nèi)部的晶體管T3和8 腳外接電容C3及鎖存器來實現(xiàn)軟起動，經(jīng)控制后，輸出2路PWM脈沖信號來控制4個功率 開關(guān)管的輪流導(dǎo)通，從而實現(xiàn)逆變電壓和逆變頻率；
[0011] 所述驅(qū)動電路對所述控制電路輸出的PWM脈沖信號放大到足以驅(qū)動IGBT，并對控 制電路和逆變電路進行光電隔尚；
[0012] 所述三相交流電包括由電網(wǎng)進來的A、B、C三相交流電信號，經(jīng)所述逆變電路逆變 后為負載供給電源；
[0013] 所述浪涌吸收電路包括第一電阻，第二電阻、第三電阻和第一電容、第二電容、第 三電容、第四電容、第五電容、第六電容，所述浪涌吸收電路可防止電網(wǎng)上的高次諧波竄入 電源；
[0014] 所述第一電容一端接所述三相交流電的A端、第一電阻、第二電容、第二電阻、第 四電容和所述整流濾波電路的第一二極管及第二二極管；另一端接所述三相交流電的C 端、第一電阻、第三電阻、第五電容、第六電容和所述整流濾波電路的第五二極管及第六二 極管；
[0015] 所述第三電容一端接所述三相交流電的B端、第三電阻、第六電容、第二電阻、第 四電容和所述整流濾波電路的第三二極管及第四二極管，另一端接第五電容、第二電容，并 接地；
[0016] 所述整流濾波電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第 五二極管、第六二極管、第四電阻、繼電器開關(guān)、第一電感、第七電容、第八電容、第九電容、 第五電阻、第六電阻；
[0017] 所述第四電阻一端接第一二極管的負端、第三二極管的負端、第五二極管的負端 和繼電器開關(guān)，另一端接繼電器開關(guān)、第一電感、第七電容；
[0018] 所述第八電容的一端接第一電感、第五電阻和所述逆變電路的第七二極管負端， 另一端接第九電容、第六電阻、第五電阻；
[0019] 所述第九電容接第二二極管的正端、第四二極管的正端和第六二極管的正端、第 七電容的負端和第六電阻；
[0020] 所述整流濾波電路中的第一到第六二極管把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，第七電容、第 一電感和第八電容、第九電容構(gòu)成II型濾波器，第八、第九兩個電解電容串聯(lián)以減小單個 電容的承受電壓，第五電阻和第六電阻起均壓作用，第四電阻為限流電阻，當系統(tǒng)開始上電 時，由于電容兩端電壓為零，故剛開始對電容充電時，電流很大，加上限流電阻后電流就不 會很大了。當電容兩端電壓達到一定數(shù)值時，交流接觸器閉合，將限流電阻短接。系統(tǒng)即可 正常工作；
[0021] 所述逆變電路包括第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管、第三功率開關(guān)管、第四功率 開關(guān)管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第十二極管、第十一二極管、第十二二極管、 第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電 容；
[0022] 所述第一功率開關(guān)管集電極接第七電阻、第十電容、第七二極管的負端、第三功率 開關(guān)管的集電極、第十一二極管的負端、第十二電容、第九電阻；發(fā)射極接第七二極管的正 端、第九二極管的負端、負載、第十二極管的正端、第八二極管的負端和第二功率開關(guān)管的 集電極；
[0023] 所述第十電容接第九二極管的正端和第八電阻，第七電阻接第十一電容和第十二 極管的負端；
[0024] 所述第二功率開關(guān)管的發(fā)射極接第八二極管的正端、第八電阻、第十一電容、第四 功率開關(guān)管的發(fā)射極、第十二二極管的正端、第十電阻、第十三電容；
[0025] 所述第三功率開關(guān)管的發(fā)射極接第十一二極管的正端、第十三二極管的負端、第 十四二極管的正端、第十二二極管的負端、第四功率開關(guān)管的集電極和負載；
[0026] 所述第十二電容接第十三二極管的正端、第十電阻；第九電阻接第十四二極管的 負端、第十三電容；
[0027] 所述逆變電路是將整流濾波后的電信號經(jīng)四個功率開關(guān)管的控制輸出交流電信 號，第七電阻、第九二極管、第十電容、第八電阻作為第一功率開關(guān)管的緩沖電路，第八二極 管、第十二極管、第七電阻、第十一電容作為第二功率開關(guān)管的緩沖電路，第十一二極管、第 十二電容、第十三二極管和第十電阻作為第三功率開關(guān)管的緩沖電路，第十二二極管、第 十四二極管、第九電阻和第十三電容作為第四功率開關(guān)管的緩沖電路；緩沖電路為抑制其 逆變電路中雜散電感引起高壓而產(chǎn)生的開關(guān)浪涌電壓和關(guān)斷時的電壓軌跡超過了功率開 關(guān)管反向偏置電壓安全動作區(qū)域而會損壞元件作的保護電路；
[0028] 所述檢測反饋電路包括互感器、橋堆、第二十六電阻、滑動變阻器、第十四電容；通 過電流互感器從負載端出交流電信號，經(jīng)整流濾波及穩(wěn)壓后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器把反饋 信號送給所述控制電路；
[0029] 所述橋堆交流端連互感器、直流端接第十四電容，第二十六電阻接滑動變阻器，另 一端接橋堆的直流電正端；
[0030] 所述控制電路包括控制芯片SG3525A、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第 十八電容、第十九電容、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第 十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管；
[0031] 所述控制芯片SG3525A的1腳通過第i^一電阻接9腳，2腳通過第十二電阻接16 腳，7腳通過第十三電阻接5腳，并通過第十五電容接地，第6腳通過第十四電阻接地，8腳 通過第十六電容接地，9腳通過第十七電容接地，10腳接入所述檢測反饋電路的滑動變阻 器，11腳接第一三極管和第二三極管的基極，12腳接地，13腳和15腳接15V電源，14腳接 第三三極管和第四三極管的基極，16腳通過第十八電容接地；
[0032] 所述第一三極管和第三三極管的集電極接12V電源，發(fā)射極接第十五電阻和第 十七電阻，所述第二三極管和第四三極管的集電極接地，發(fā)射極分別接第十六電阻和第 十八電阻，第十五電阻的另一端與第十六電阻相連，并輸出控制信號OutB，第十七電阻的另 一端與第十八電阻相連，并輸出控制信號OutA ;
[0033] 所述驅(qū)動電路包括四組驅(qū)動，四組結(jié)構(gòu)相同，故其三組省略，一組驅(qū)動電路包括驅(qū) 動芯片HCPL316J，第二十電容、第二i^一電容、第二十二電容、第二十三電容、第二十四電 容、第二十五電容、第十九電阻、第二十電阻、第二i^一電阻、第二十二電阻；
[0034] 所述驅(qū)動芯片HCPL316J的1腳接控制信號OutA，2腳接5V電源的負端，3腳接5V 電源的正端，4腳通過第二十電容接3腳，6腳接2腳，并通過第十九電阻接3腳，8腳通過 第二i 電容接6腳，9腳通過第二十二電容接16腳，并接電源5V的負端，5V的正端接16 腳和15V的負端，并把信號輸給第一功率開關(guān)管的發(fā)射極，11腳通過第二十電阻連接9腳， 通過第二十一電阻接第一功率開關(guān)管的柵極，12腳和13腳接電源15V的正端，13腳通過 第二十三電容接9腳，通過第二十四電容接16腳，14腳通過第二十五電容接16腳，通過第 二十四電阻接第一功率開關(guān)管的集電極；
[0035] 作為本實用新型提供的交流逆變電路，采用軟起動、零電流關(guān)斷，過壓過流保護， 通過控制死區(qū)時間來改善逆變電路的性能，輸出電壓方波給中頻感應(yīng)加熱提供電源信號。 采用本實用新型，減小了器件的開關(guān)損耗，抑制尖峰電壓，保證功率管更好的工作；采用死 區(qū)控制，實現(xiàn)負載阻抗調(diào)節(jié)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 圖1為本實用新型的交流逆變電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖2為本實用新型圖1的交流逆變電路的主電路圖。
[0038] 圖3為本實用新型圖1的交流逆變電路的反饋及控制電路圖。
[0039] 圖4為本實用新型圖1的交流逆變電路的驅(qū)動電路圖。
[0040] 圖5為利用本實用新型開發(fā)的感應(yīng)加熱電源的電路圖。
【具體實施方式】
[0041] 以下結(jié)合附圖對本實用新型內(nèi)容進一步說明。
[0042] 如圖1所示，為本實用新型交流逆變電路的結(jié)構(gòu)圖，包括三相交流電1、浪涌吸收 電路3、整流濾波電路5、逆變電路7、負載9、檢測反饋電路10、控制電路12,驅(qū)動電路14 ;
[0043] 所述三相交流電1作為所述的負載9的信號源；
[0044] 所述浪涌吸收電路3處理所述三相交流電1的干擾信號；
[0045] 所述整流濾波電路5經(jīng)所述浪涌吸收電路3處理后的三相交流信號4傳輸給所述 整流濾波電路5,并經(jīng)整流濾波后把直流電壓信號供給所述的逆變電路7 ;
[0046] 所述負載9是通過所述逆變電路7逆變后的交流信號8供給出所述的負載9 ;
[0047] 所述檢測反饋電路10是通過電流互感器從負載9端感應(yīng)出交流電，并經(jīng)整波濾波 和穩(wěn)壓后把反饋信號送給所述控制電路12,實現(xiàn)功率開關(guān)管的過流保護；
[0048] 所述控制電路12是把所述檢測反饋電路10的信號送至所述控制電路12,通過調(diào) 節(jié)控制芯片SG3525的6腳電阻來調(diào)控SG3525輸出的PWM脈沖頻率，通過調(diào)節(jié)9腳電壓大 小來改變輸出脈寬，通過調(diào)節(jié)死區(qū)電阻來控制死區(qū)時間，保證上、下功率開關(guān)管不能直通， 避免同一橋臂的2個功率開關(guān)管同時導(dǎo)通而造成電源直接短路，通過SG3525A內(nèi)部的晶體 管T3和8腳外接電容C3及鎖存器來實現(xiàn)軟起動，經(jīng)控制后，輸出2路PWM脈沖信號來控制 4個功率開關(guān)管的輪流導(dǎo)通，從而實現(xiàn)逆變電壓和逆變頻率；
[0049] 所述驅(qū)動電路對所述控制電路輸出的PWM脈沖信號放大到足以驅(qū)動IGBT，并對控 制電路和逆變電路進行光電隔離。
[0050] 如圖2所示，為本實用新型圖1的交流逆變電路的主電路圖。
[0051] 所述三相交流電1包括由電網(wǎng)進來的A、B、C電源信號2,經(jīng)所述逆變電路7逆變 為負載9供給電源；
[0052] 所述浪涌吸收電路3包括電阻11，電阻14、電阻18和電容12、電容13、電容15、電 容16、電容17、電容19,所述浪涌吸收電路3可防止電網(wǎng)上的高次諧波竄入電源；
[0053] 所述電容12 -端接所述三相交流電1的A端、電阻11、電容13、電阻14、電容17 和所述整流濾波電路5的二極管501及二極管502 ;另一端接所述三相交流電1的C端、電 阻11、電阻18、電容16、電容19和所述整流濾波電路5的二極管505及二極管506 ;
[0054] 所述電容15 -端接所述三相交流電1的B端、電阻18、電容19、電阻14、電容17 和所述整流濾波電路5的二極管503及二極管504,另一端接電容16、電容13,并接地；
[0055] 所述整流濾波電路5包括二極管501、二極管502、二極管503、二極管504、二極 管505、二極管506、電阻507、繼電器開關(guān)508、電感510、電容509、電容511、電容512、電阻 513、電阻 514 ;
[0056] 所述電阻507 -端接二極管501的負端、二極管503的負端、二極管505的負端和 繼電器開關(guān)508,另一端接繼電器開關(guān)508、電感510、電容509 ;
[0057] 所述電容511的一端接電感510、電阻513和所述逆變電路7的二極管703負端， 另一端接電容512、電阻514、電阻513 ;
[0058] 所述電容512接二極管502的正端、二極管504的正端和二極管506的正端、電容 509的負端和電阻514 ;
[0059] 所述整流濾波電路5中的第一到第六二極管把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，電容509、電 感510和電容511、電容512構(gòu)成II型濾波器，II型濾波器具有濾波的功能，消除輸出電 壓的紋波，電容511、512串聯(lián)以減小單個電容承受的電壓，電阻513和電阻514起均壓作 用，電阻507為限流電阻，當系統(tǒng)開始上電時，由于電容兩端電壓為零，故剛開始對電容充 電時，電流很大，加上限流電阻507后電流就不會很大了。當電容兩端電壓達到一定數(shù)值 時，交流接觸器閉合，將限流電阻507短接。系統(tǒng)即可正常工作；
[0060] 所述逆變電路7包括功率開關(guān)管701、功率開關(guān)管702、功率開關(guān)管712、功率開關(guān) 管713、二極管703、二極管704、二極管705、二極管706、二極管714、二極管715、電阻710、 電阻709、電阻720、電阻719、電容707、電容711、電容718、電容721 ;
[0061] 所述功率開關(guān)管701集電極接電阻710、電容707、二極管703的負端、功率開關(guān)管 712的集電極、二極管714的負端、電容718、電阻720 ;發(fā)射極接第二極管703的正端、二極 管705的負端、負載、二極管706的正端、二極管704的負端和功率開關(guān)管702的集電極；
[0062] 所述電容707接二極管705的正端和電阻709,電阻710接電容711和二極管706 的負端；
[0063] 所述功率開關(guān)管702的發(fā)射極接二極管704的正端、電阻709、電容711、功率開關(guān) 管713的發(fā)射極、二極管715的正端、電阻719、電容721 ;
[0064] 所述功率開關(guān)管712的發(fā)射極接二極管714的正端、二極管716的負端、二極管 717的正端、二極管715的負端、功率開關(guān)管713的集電極和負載；
[0065] 所述電容718接二極管716的正端、電阻719 ;電阻720接二極管717的負端、電 容 721 ;
[0066] 所述逆變電路7是將整流濾波后的電信號經(jīng)四個開關(guān)管的控制輸出交流電信號， 電阻710、二極管705、電容707、電阻709作為功率開關(guān)管701的緩沖電路，二極管704、二 極管706、電阻710、電容711作為功率開關(guān)管702的緩沖電路，二極管714、電容718、二極 管716和電阻719作為功率開關(guān)管712的緩沖電路，二極管715、二極管717、電阻720和電 容721作為功率開關(guān)管713的緩沖電路；緩沖電路對功率開關(guān)管開關(guān)過程中產(chǎn)生的過電壓 進行吸收和抑制，限制di/dt，減小開通損耗，同時限制尖峰電壓減少器件的關(guān)斷損耗，使開 關(guān)管工作于安全動作區(qū)域，同時有部分能量得到反饋，在功率開關(guān)管的柵極加負壓，降低關(guān) 斷時間，減少管子的熱耗，保證功率管更好的工作。
[0067] 如圖3所示，為本實用新型圖1的交流逆變電路的反饋及控制電路圖。
[0068] 所述檢測反饋電路包括互感器101、橋堆102、電容103、電阻104、滑動變阻器105 ; 通過電流互感器101從負載端出交流電信號，經(jīng)整流濾波及穩(wěn)壓后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器 105把反饋信號送給所述控制電路12 ;
[0069] 所述橋堆102的交流端連互感器101、直流端接電容103,電阻104接滑動變阻器 105,另一端接橋堆102的直流電正端；
[0070] 所述控制電路12包括控制芯片SG3525A、電容1202、電容1205、電容1207、電容 1208、電容1209、電阻1201、電阻1203、電阻1204、電阻1206、電阻1211、電阻1212、電阻 1215、電阻1216、三極管1210、三極管1213、三極管1214、三極管1217 ;
[0071] 所述控制芯片SG3525A的1腳通過電阻1201接9腳，2腳通過電阻1206接16腳， 7腳通過電阻1204接5腳，并通過電容1202接地，第6腳通過電阻1203接地，8腳通過電 容1205接地，9腳通過電容1207接地，10腳接入所述檢測反饋電路10的滑動變阻器105， 11腳接三極管1214和三極管1217的基極，12腳接地，13腳和15腳接15V電源，14腳接三 極管1210和三極管1213的基極，16腳通過電容1209接地；
[0072] 所述三極管1210和三極管1214的集電極接12V電源，發(fā)射極接電阻1211和電阻 1215,所述三極管1213和三極管1217的集電極接地，發(fā)射極分別接電阻1212和電阻1216， 電阻1212的另一端與電阻1211相連，并輸出控制信號OutB，電阻1216的另一端與電阻 1215相連，并輸出控制信號OutA。
[0073] 如圖4所示，為本實用新型圖1的交流逆變電路的驅(qū)動電路圖。
[0074] 所述驅(qū)動電路包括四組驅(qū)動，四組結(jié)構(gòu)相同，故其三組省略，一組驅(qū)動電路包括驅(qū) 動芯片HCPL316J，電容1401、電容1402、電容1403、電容1404、電容1406、電容1407、電阻 1400、電阻 1405、電阻 1408、電阻 1409 ;
[0075] 所述驅(qū)動芯片HCPL316J的1腳接控制信號OutA，2腳接5V電源的負端，3腳接5V 電源的正端,4腳通過電容1402接3腳，6腳接2腳，并通過電阻1400接3腳，8腳通過電 容1401接6腳，9腳通過電容1406接16腳，并接電源5V的負端，5V的正端接16腳和15V 的負端，并把信號輸給第一功率開關(guān)管的發(fā)射極，11腳通過電阻1408連接9腳，通過電阻 1409接第一功率開關(guān)管的柵極，12腳和13腳接電源15V的正端，13腳通過電容1407接9 腳，通過電容1403接16腳，14腳通過電容1404接16腳，通過電阻1405接第一功率開關(guān)管 的集電極；
[0076] 產(chǎn)生負載所需的交流電信號的方法，包括如下步驟：
[0077] (1)所述三相交流電1為所述整流濾波電路5提供電源信號2 ;
[0078] (2)所述浪涌吸收電路3吸收濾除三相交流電1的干擾信號后給所述整流濾波電 路5提供優(yōu)質(zhì)的交流電信號4;
[0079] (3)所述整流濾波電路5是將交流電信號4整流濾波后變成直流電信號6,為功率 開關(guān)管提供集電極提供電源；
[0080] (4)所述逆變電路7是將所述直流電信號逆變成負載9所需的交流逆變信號8,具 體工作，當功率開關(guān)管701和713導(dǎo)通時，在負載兩端產(chǎn)生一個正電壓，當功率開關(guān)管702 和712導(dǎo)通時，在負載兩端產(chǎn)生一個負電壓，即在負載兩端產(chǎn)生一個交流方波信號，由于負 載為感性負載，而產(chǎn)生的電流為近似正弦波的電流信號；
[0081] (5)所述檢測反饋電路10利用電流互感器檢測流過負載的信號，并將反饋信號11 傳輸給控制電路12 ;
[0082] (6)所述控制電路12產(chǎn)生控制2路PWM脈沖信號13為所述驅(qū)動電路提供信號，控 制4個功率開關(guān)管的通斷，實現(xiàn)電壓逆變和頻率逆變；
[0083] (7)所述驅(qū)動電路14對所述PWM脈沖信號13進行放大，產(chǎn)生足夠驅(qū)動功率開關(guān)管 的信號15,并對所述控制電路和主電路進行隔離；
[0084] (8)所述交流逆變電路中的功率開關(guān)管選用具有自關(guān)斷功能的IGBT管，緩沖電路 中的RCD選用無感元件，控制芯片選用具有欠壓、軟起動等功能的SG3525A，驅(qū)動芯片選用 欠飽和檢測及故障狀態(tài)反饋的光電耦合驅(qū)動器件HCPL-316J。
[0085] 如圖5所示，為利用本實用新型開發(fā)的感應(yīng)加熱電源的電路圖。
[〇〇86] 本實用新型公開了一種交流逆變電路，并且參照附圖描述了本實用新型的具體實 施方式和效果。應(yīng)該理解到的是：上述實施例只是對本實用新型的說明，而不是對本實用新 型的限制，任何不超出本實用新型實質(zhì)精神范圍內(nèi)的實用新型創(chuàng)造，均落入本實用新型保 護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 交流逆變電路，其特征在于包括三相交流電、浪涌吸收電路、整流濾波電路、逆變電 路、負載、檢測反饋電路、控制電路、驅(qū)動電路； 所述三相交流電為所述的負載提供電信號； 所述浪涌吸收電路對所述三相交流電的干擾信號進行處理； 所述整流濾波電路把所述浪涌吸收電路輸出的三相交流信號經(jīng)所述整流濾波電路整 流濾波后為所述的逆變電路提供直流電壓信號； 所述負載是通過所述逆變電路逆變后的方波電壓信號供給所述的負載； 所述檢測反饋電路是通過電流互感器從負載端感應(yīng)出交流電，并經(jīng)處理后把反饋信號 送給所述控制電路； 所述控制電路是把所述檢測反饋電路的信號送至所述控制電路，通過調(diào)節(jié)控制芯片 SG3525的6腳電阻大小可調(diào)控SG3525輸出的PWM脈沖頻率，通過調(diào)節(jié)9腳電壓來改變輸出 脈寬，通過調(diào)節(jié)死區(qū)電阻來控制死區(qū)時間，避免同一橋臂的2個功率開關(guān)管同時導(dǎo)通面造 成電源直接短路，通過SG3525A內(nèi)部的晶體管T3和8腳外接電容C3及鎖存器來實現(xiàn)軟起 動，經(jīng)控制后，輸出2路PWM脈沖信號來控制4個功率開關(guān)管的輪流導(dǎo)通，從而實現(xiàn)逆變電 壓和逆變頻率； 所述驅(qū)動電路對所述控制電路輸出的PWM脈沖信號放大到足以驅(qū)動IGBT，并對控制電 路和逆變電路進行光電隔離。
2. 如權(quán)利要求1所述的交流逆變電路，其特征在于三相交流電包括由電網(wǎng)進來的A、B、 C三相交流電信號，經(jīng)所述逆變電路逆變?yōu)樨撦d提供電信號源。
3. 如權(quán)利要求1所述的交流逆變電路，其特征在于浪涌吸收電路包括第一電阻，第二 電阻、第三電阻和第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容，所述浪涌 吸收電路可防止電網(wǎng)上的高次諧波竄入電源； 所述第一電容一端接所述三相交流電的A端、第一電阻、第二電容、第二電阻、第四電 容和所述整流濾波電路的第一二極管及第二二極管；另一端接所述三相交流電的C端、第 一電阻、第三電阻、第五電容、第六電容和所述整流濾波電路的第五二極管及第六二極管； 所述第三電容一端接所述三相交流電的B端、第三電阻、第六電容、第二電阻、第四電 容和所述整流濾波電路的第三二極管及第四二極管，另一端接第五電容、第二電容，并接 地。
4. 如權(quán)利要求1所述的交流逆變電路，其特征在于整流濾波電路包括第一二極管、第 二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第四電阻、繼電器開關(guān)、第一 電感、第七電容、第八電容、第九電容、第五電阻、第六電阻； 所述第四電阻一端接第一二極管的負端、第三二極管的負端、第五二極管的負端和繼 電器開關(guān)，另一端接繼電器開關(guān)、第一電感、第七電容； 所述第八電容的一端接第一電感、第五電阻和所述逆變電路的第七二極管負端，另一 端接第九電容、第六電阻、第五電阻； 所述第九電容接第二二極管的正端、第四二極管的正端和第六二極管的正端、第七電 容的負端和第六電阻； 所述整流濾波電路中的第一到第六二極管把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，第七電容、第一電 感和第八電容、第九電容構(gòu)成II型濾波器，II型濾波器具有濾波的功能，消除輸出電壓的 紋波，第八、第九兩個電解電容串聯(lián)以減小單個電容承受的電壓，第五電阻和第六電阻起均 壓作用，第四電阻為限流電阻，當系統(tǒng)開始上電時，由于電容兩端電壓為零，故剛開始對電 容充電時，電流很大，加上限流電阻后電流就變小了，當電容兩端電壓達到一定數(shù)值時，交 流接觸器閉合，將限流電阻短接，系統(tǒng)即可正常工作。
5. 如權(quán)利要求1所述的交流逆變電路，其特征在于逆變電路包括第一功率開關(guān)管、第 二功率開關(guān)管、第三功率開關(guān)管、第四功率開關(guān)管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、 第十二極管、第十一二極管、第十二二極管、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十 電容、第i^一電容、第十二電容、第十三電容； 所述第一功率開關(guān)管集電極接第七電阻、第十電容、第七二極管的負端、第三功率開關(guān) 管的集電極、第十一二極管的負端、第十二電容、第九電阻；發(fā)射極接第七二極管的正端、 第九二極管的負端、負載、第十二極管的正端、第八二極管的負端和第二功率開關(guān)管的集電 極； 所述第十電容接第九二極管的正端和第八電阻，第七電阻接第十一電容和第十二極管 的負端； 所述第二功率開關(guān)管的發(fā)射極接第八二極管的正端、第八電阻、第十一電容、第四功率 開關(guān)管的發(fā)射極、第十二二極管的正端、第十電阻、第十三電容； 所述第三功率開關(guān)管的發(fā)射極接第十一二極管的正端、第十三二極管的負端、第 十四二極管的正端、第十二二極管的負端、第四功率開關(guān)管的集電極和負載； 所述第十二電容接第十三二極管的正端、第十電阻；第九電阻接第十四二極管的負端、 第十三電容； 所述逆變電路是將整流濾波后的電信號經(jīng)四個功率開關(guān)管的控制后輸出交流電信 號，第七電阻、第九二極管、第十電容、第八電阻作為第一功率開關(guān)管的緩沖電路，第八二極 管、第十二極管、第七電阻、第十一電容作為第二功率開關(guān)管的緩沖電路，第十一二極管、第 十二電容、第十三二極管和第十電阻作為第三功率開關(guān)管的緩沖電路，第十二二極管、第 十四二極管、第九電阻和第十三電容作為第四功率開關(guān)管的緩沖電路；緩沖電路對功率開 關(guān)管開關(guān)過程中產(chǎn)生的過電壓進行吸收和抑制，限制di/dt，減小開通損耗，同時限制尖峰 電壓減少器件的關(guān)斷損耗，使開關(guān)管工作于安全動作區(qū)域，同時有部分能量得到反饋，在功 率開關(guān)管的柵極加負壓，降低關(guān)斷時間，減少管子的熱耗，保證功率管更好的工作。
6. 如權(quán)利要求1所述的交流逆變電路，其特征在于檢測反饋電路包括互感器、橋堆、第 二十六電阻、滑動變阻器、第十四電容；通過電流互感器從負載端出交流電信號，經(jīng)整流濾 波及穩(wěn)壓后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器把反饋信號送給所述控制電路； 所述橋堆交流端連互感器、直流端接第十四電容，第二十六電阻接滑動變阻器，另一端 接橋堆的直流電正端。
7. 如權(quán)利要求1所述的交流逆變電路，其特征在于控制電路包括控制芯片SG3525A、第 十五電容、第十六電容、第十七電容、第十八電容、第十九電容、第i 電阻、第十二電阻、第 十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第一三極管、第 二三極管、第三三極管、第四三極管； 所述控制芯片SG3525A的1腳通過第十一電阻接9腳，2腳通過第十二電阻接16腳，7 腳通過第十三電阻接5腳，并通過第十五電容接地，第6腳通過第十四電阻接地，8腳通過第 十六電容接地，9腳通過第十七電容接地，10腳接入所述檢測反饋電路的滑動變阻器，11腳 接第一三極管和第二三極管的基極，12腳接地，13腳和15腳接15V電源，14腳接第三三極 管和第四三極管的基極，16腳通過第十八電容接地； 所述第一三極管和第三三極管的集電極接12V電源，發(fā)射極接第十五電阻和第十七電 阻，所述第二三極管和第四三極管的集電極接地，發(fā)射極分別接第十六電阻和第十八電阻， 第十五電阻的另一端與第十六電阻相連，并輸出控制信號OutB，第十七電阻的另一端與第 十八電阻相連，并輸出控制信號OutA。
8.如權(quán)利要求1所述的交流逆變電路，其特征在于驅(qū)動電路包括四組驅(qū)動，四組結(jié)構(gòu) 相同，在描述時只描述一組，一組驅(qū)動電路包括驅(qū)動芯片HCPL316J，第二十電容、第二^ 電容、第二十二電容、第二十三電容、第二十四電容、第二十五電容、第十九電阻、第二十電 阻、第二i^一電阻、第二十二電阻； 所述驅(qū)動芯片HCPL316J的1腳接控制信號0utA，2腳接5V電源的負端，3腳接5V電 源的正端，4腳通過第二十電容接3腳，6腳接2腳，并通過第十九電阻接3腳，8腳通過第 二i^一電容接6腳，9腳通過第二十二電容接16腳，并接電源5V的負端，5V的正端接16 腳和15V的負端，并把信號輸給第一功率開關(guān)管的發(fā)射極，11腳通過第二十電阻連接9腳， 通過第二十一電阻接第一功率開關(guān)管的柵極，12腳和13腳接電源15V的正端，13腳通過 第二十三電容接9腳，通過第二十四電容接16腳，14腳通過第二十五電容接16腳，通過第 二十四電阻接第一功率開關(guān)管的集電極。
【文檔編號】H02M5/458GK203840210SQ201420137277
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】吳麗君 申請人:浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院